1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)首先通過電話線利用DTMF收發(fā)電路芯片MT8880實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問,再利用主單片機(jī)AT89C51的串口把各種訪問,、控制信息,,傳送給無線數(shù)傳 MODEM芯片PTR2000,通過PTR2000實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳送;而作為智能家電的接收端,,首先通過外接PTR2000接收到主機(jī)發(fā)送的控制和訪問信息,,然后傳送給從單片機(jī)AT89C51以實(shí)現(xiàn)各種功能的控制。系統(tǒng)原理電路,,如圖1所示,。
2 電話遠(yuǎn)程訪問的實(shí)現(xiàn)方法
本系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問利用DTMF收發(fā)芯片MT8880實(shí)現(xiàn)電話遠(yuǎn)程訪問,MT8880是CMOS大規(guī)模集成電路,,功耗低,,并且將發(fā)送和接收電路集中在一塊芯片內(nèi),容易與微機(jī)接口,,使用方便,。由于發(fā)送部分采用開關(guān)電容式D/A變換器,因此DTMF信號失真小,,頻率精度高,,片內(nèi)計(jì)數(shù)器對雙音頻模式的占空時(shí)間進(jìn)行精確定時(shí)。并且能檢測電話信號音,。
主單片機(jī)AT89C51的P1.0~P1.3分別接入MT8880的D0~D3;單片機(jī)AT89C51的P1.4~P1. 7分別接入MT8880的RSO、CS,、R/W,、02,單片機(jī)AT89C51的P3.2接MT8880的IRQ/CP,,具體電路,,如圖2所示。

3 無線傳送的實(shí)現(xiàn)方法
本系統(tǒng)采用超小型,、超低功率,、高速率無線數(shù)傳MODEM芯片PTR2000,,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳送。PTR2000工作頻率為國際通用的數(shù)傳頻段433 MHz,,采用FSK調(diào)制,,DDS+PLL頻率合成技術(shù),具有兩個(gè)頻道,,工作速率最高可達(dá)20 kB/s,,可直接與單片機(jī)串口相連,低工作電壓(2.7 V),,低功耗,,同時(shí)采用低發(fā)射功率(+10 dBm)、高接收靈敏度(-105 dBm)設(shè)計(jì),,使用無需申請?jiān)S可證,。
PTR2000簡單可靠,只有7個(gè)外接引腳,,其各引腳控制功能如下:
Pin1:Vcc正電源,,2.7~5.25 V;
Pin2:CS頻道選擇,CS=0選擇工作頻道1(433.92 MHz),,CS=1選擇工作頻道2(434.33 MHz);
Pin3:DO數(shù)據(jù)輸出;
Pin4:DI數(shù)據(jù)輸入;
Pin5:GND電源地;
Pin6:PWR節(jié)能控制,,PWR=1為正常工作狀態(tài),PWR=0為待機(jī)微功耗狀態(tài);
Pin7:TEXN工作模式選擇,,TEXN=1時(shí)模塊為發(fā)射狀態(tài),,TEXN=0時(shí)模塊為接收狀態(tài)。
主單片機(jī)AT89C51與其外接PTR2000的接口電路,,如圖2所示,。PTR2000的CS直接接地,利用工作頻道1,,即433.92 MHz,。PTR2000的Pin6與單片機(jī)的P2.0相連,PTR2000的Pin7與單片機(jī)的P2.1相連,。主單片機(jī)AT89C51的TXD,、RXD分別接PTR2000的DI、DO端,。從單片機(jī)與其外接PTR2000的接口電路與此相同,。
主單片機(jī)AT89C51根據(jù)控制要求發(fā)送數(shù)據(jù)到PTR2000,再由PTR2000將數(shù)據(jù)經(jīng)過FSK調(diào)制后發(fā)送出去,,而從機(jī)AT89C51的外接 PTR2000接收到FSK調(diào)制信號后,,首先解調(diào)輸出控制信息給從機(jī)AT89C51,再由從機(jī)AT89C51控制智能家電的工作,。
由于單片機(jī)AT89C51具有多機(jī)通信功能,,因此利用單片機(jī)AT89C51的串口實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信,。當(dāng)一個(gè)AT89C51單片機(jī)的SM2位為1時(shí),該單片機(jī)只接收地址幀,,對數(shù)據(jù)幀不予理睬,,而當(dāng)SM2位為0則接收發(fā)來的所有信息。若主機(jī)欲與某目標(biāo)從機(jī)通信,,則主機(jī)置其外接PTR2000的Pin7=1,,發(fā)送一幀該目標(biāo)從機(jī)的地址信息給所有從機(jī),然后主機(jī)置其外接PTR2000的Pin7=0,,以便接收從機(jī)發(fā)送的應(yīng)答信息,。各從機(jī)接收到地址幀后響應(yīng)串口中斷,把自身地址與目標(biāo)從機(jī)地址相比較,。若兩者相同,,則該從機(jī)為目標(biāo)從機(jī),置該從機(jī)外接PTR2000的Pin7=1給主機(jī)發(fā)送應(yīng)答信息,,然后置該從機(jī)的 SM2=0,、外接PTR2000的Pin7=0以便接收后續(xù)控制信息和數(shù)據(jù)。若兩者不同,,則該從機(jī)不是目標(biāo)從機(jī),,仍維持該從機(jī)的SM2=1,外接 PTR2000的Pin7=0,,對主機(jī)發(fā)送的控制信息和數(shù)據(jù)不予理睬,。主機(jī)接收到從機(jī)發(fā)送的應(yīng)答信息后,則開始發(fā)送控制信息和數(shù)據(jù),。
4 軟件設(shè)計(jì)
主機(jī)通信子程序流程圖,,如圖3所示。

從機(jī)通信子程序流程圖,,如圖4所示,。

5 系統(tǒng)測試
由于PTR2000屬于無線高頻通信,一定要充分考慮系統(tǒng)的抗干擾問題,,同時(shí)無線通信環(huán)境的不確定性,,各種環(huán)境下的傳輸效果是不盡相同的,路徑損耗,、人體影響,、建筑物影響、外界干擾,、多徑現(xiàn)象和周圍環(huán)境的吸收等都會對傳輸?shù)木嚯x產(chǎn)生一定的影響。
因此在設(shè)計(jì)PCB圖時(shí),,用地線把時(shí)鐘電路部分包圍起來,,讓其周圍電場趨近于零;同時(shí)每個(gè)集成電路均增加一個(gè)去耦電容,,提高系統(tǒng)的抗干擾能力。在測試的過程中,,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸正常,,只是由于室內(nèi)墻體的阻隔,加之各種家居的成在,,使信號有所衰減,,通信距離小于室外空曠地帶,但能很好滿足室內(nèi)通信要求,。
通過對系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸能力的測試,,該系統(tǒng)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)正確、可靠,,各元件工作正常,。實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)可以長時(shí)間穩(wěn)定可靠地工作。
6 結(jié)束語
設(shè)計(jì)的基于無線傳送的室內(nèi)通信系統(tǒng)功耗低,、成本少,,除了可以應(yīng)用到智能家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中,還可以應(yīng)用于防盜報(bào)警系統(tǒng)以及其他一些短距離無線通信領(lǐng)域,。